煤电一体化趋势下煤电联营的博弈分析＊

李 丽 杨 力 韩 静

(1.安徽理工大学经济与管理学院,安徽省淮南市,232001;2.淮南职业技术学院经济管理系,安徽省淮南市,232001)

煤电一体化趋势下煤电联营的博弈分析＊

李 丽1杨 力1韩 静2

(1.安徽理工大学经济与管理学院,安徽省淮南市,232001;2.淮南职业技术学院经济管理系,安徽省淮南市,232001)

将煤电企业联营与煤电价格联动结合起来,通过建立博弈模型对煤电企业是否联营与煤电价格联动的收益进行定量分析,进而证明煤电价格联动方案能使电力成本压力得到缓解,并在一定程度上缓解了目前我国电力市场需求大于供给的矛盾。

煤电联营 价格联动 博弈

我国能源工业发展的基本方针是“煤炭为主体,电力为中心”,同时电力又是我国经济持续快速发展的重要能源保障。但是,最近几年,在我国经济持续高速增长的同时,我国部分省(市、自治区)频繁出现电力短缺,给国家和地方的经济发展带来了巨大的损失。同时,能源的供应体制、价格、资源等各方面的问题也在不断地加剧,由此引发了激烈的煤电之争,使得煤、电行业间的矛盾不断升级,引起了全社会的高度重视。

面对煤、电企业关系紧张的严峻形势,国内学界与业界一致认为中国煤、电产业未来发展的方向必定是煤电一体化,该方案符合国家产业政策。就此,有关学者对煤电一体化方案从理论上进行了定性与定量地分析,并在有些煤、电企业进行了煤电一体化的实践探索。

总之,在目前煤、电市场紧张的形势下,煤炭企业与发电企业的合作是不可避免的,也是最为合理的选择。正是为了企业的共同利益,煤、电两大行业才走在了一起。煤电一体化的实现有利于煤、电企业的优势互补,解决双方的根本矛盾,使煤、电行业健康稳定的发展。

1 煤电一体化的内涵

煤电一体化,广义上指煤与电的结合。如:煤、电企业相互参股、战略合作、资产一体化等;狭义上指煤、电企业资产上一体化经营,成为实质性一体化企业。

煤电一体化既是企业的经营方式,又是企业的组织形式。包括5个方面的内容:以发电企业为依托,通过组建企业,实现煤电一体化,其方式主要是购并企业;在煤炭资源禀赋较好的地区,在保障坑口电厂供煤的同时,形成煤炭生产基地,实现煤炭外运,积极开发煤炭相关的产业链,其方式主要是大型坑口电站的建设;大型煤炭、发电企业共同开发煤炭、发电项目建设,稳定煤炭市场,形成煤炭基地,其方式主要是入股、控股、组建股份制企业;煤炭、发电企业签订长期的供应契约,稳定煤炭供应,满足电厂需求;煤炭、发电企业通过使用各种金融工具降低价格风险,稳定供应,其方式主要是期货等各种金融工具的使用。

从产业链来看,煤、电企业是产业链的上下环节,煤炭是发电企业的主要原料,电厂连续生产需要有充足的煤炭库存,成本较大;同时煤炭企业的主要客户为发电企业。实行一体化,建立一种互相信任的、合作的、双赢的发展机制符合双方的利益。

2 煤电企业联营的博弈分析

2.1 模型的构造

假设不进行联营,煤炭企业与发电企业的收益分别为A和B。若进行联营,煤炭企业与发电企业所得的收益比不联营分别多a、b;双方为实行联营和维持契约所付出的成本为c、d。再假设若一方不联营,想联营的一方为说服对方而花费的协调成本为e。则相应的博弈支付矩阵如表1。

表1 煤电企业联营博弈支付矩阵

2.2 模型的分析

为方便分析,假设煤炭企业与发电企业为了极小的利益也会去尽力争取。因此根据以上支付矩阵,作如下讨论。

(1)a-c>0,b-d>0。如果联营,煤炭企业与发电企业的收益都会比不联营多。则该博弈的均衡结果是联营、联营,或不联营、不联营。这说明煤炭企业与发电企业其中任何一方如果有联营的愿望,则应当联营;如果双方均无联营的愿望,则不应当联营。

(2)a-c<0,b-d<0。如果联营,煤炭企业与发电企业的收益都会比不联营少。则该博弈的均衡结果是不联营、不联营。这说明煤炭企业与发电企业在收益减少的情况下是没有联营的可能的。

(3)a-c>0,b-d<0。如果联营,煤炭企业的收益会比不联营多,而发电企业的收益会比不联营少。则该博弈的均衡结果是不联营、不联营。这说明发电企业在收益减少的情况下是不会选择联营的,因此双方无联营的可能。

(4)a-c<0,b-d>0。如果联营,发电企业的收益会比不联营多,而煤炭企业的收益会比不联营少。则该博弈的均衡结果是不联营、不联营。这说明煤炭企业在收益减少的情况下是不会选择联营的,因此双方无联营的可能。

(5)a-c=0,b-d>0。如果联营,发电企业的收益会比不联营多,而煤炭企业的收益没有变化。则该博弈的均衡结果是联营、联营,或不联营、不联营。这说明发电企业如果有联营的愿望,则应当联营;如果其无联营愿望,则不联营。

(6)a-c>0,b-d=0。如果联营,煤炭企业的收益会比不联营多,而发电企业的收益没有变化。则该博弈的均衡结果是联营、联营,或不联营、不联营。这说明煤炭企业如果有联营的愿望,则应当联营;如果其无联营愿望,则不联营。

(7)a-c=0,b-d<0。如果联营,发电企业的收益会比不联营少,而煤炭企业的收益没有变化。则该博弈的均衡结果是不联营、不联营。这说明发电企业在收益减少的情况下是不会选择联营的,因此双方无联营的可能。

(8)a-c<0,b-d=0。如果联营,煤炭企业的收益会比不联营少,而发电企业的收益没有变化。则该博弈的均衡结果是不联营、不联营。这说明煤炭企业在收益减少的情况下是不会选择联营的,因此双方无联营的可能。

(9)a-c=0,b-d=0。煤炭企业与发电企业联营前后的收益没有变化。则该博弈的均衡结果是联营、联营,或不联营、不联营。这说明煤炭企业与发电企业如果有联营的愿望,则应当联营;如果有一方没有联营的愿望,则不应当联营。

从上面的讨论可以看出,煤炭企业与发电企业要么联营,要么不联营。双方是否联营取决于联营后所增加的收益与联营的成本,以及双方对于联营的态度。

3 煤电价格联动的博弈分析

3.1 模型的构造

根据煤电价格联动的现状做如下假设:

(1)该博弈有两个参与者,一个是煤炭企业,一个是发电企业。双方都了解自己的收益和支付情况。

(2)煤炭企业可以对销售给发电企业的电煤价格进行调整。其行动集合假设为{高价,低价}。

(3)发电企业可以对电价进行提高。其行动集合假设为{提高价格,原价不变}。

(4)煤炭企业与发电企业原来以相对稳定的价格向对方提供电煤和电。由于市场需求增大以及生产成本的增加,煤炭企业提高了销售给发电企业的电煤价格。同时,因为国家政策等因素的影响,发电企业的价格并没有因此而提高,从而导致其收益的下降。最终,发电企业要求提高电价。发电企业的电价与电煤价格相关联。发改委将会不定期召开关于煤炭市场价格的听证会,对煤炭价格进行相关的评估,在确定电煤价格上涨后,将适当提高电价。

(5)在电价不变的情况下,发电企业在煤炭价格低时的收益为a(a>0),在煤炭价格高时的收益为b(a>b>0)。发电企业提高电价后,发电企业在煤炭价格低时的收益为c(c>0),在煤炭价格高时的收益为d(c>d>0)。

(6)在煤炭价格低的情况下,煤炭企业在电价不变时的收益为e(e>0),在电价提高时的收益为f(e>f>0),在煤炭价格高的情况下,煤炭企业在电价不变时的收益为g(g>0),在电价提高时的收益为h(g>h>0)。

表2 煤电价格联动博弈矩阵

根据上述假设,煤电价格联动的博弈矩阵如表2所示。

3.2 模型的分析

根据煤炭企业与发电企业收益的博弈矩阵,现对其混合策略的纳什均衡进行求解。假设,煤炭企业低价销售电煤给发电企业的概率为x,高价销售电煤给发电企业的概率为1-x;发电企业维持原价不变的概率为y,提高电价的概率为1-y。

此时,发电企业的预期收益∏1为:

煤炭企业的预期收益∏2为:

发电企业与煤炭企业预期收益最大化的一阶条件是:

解得该博弈的混合策略纳什均衡解为:

由此表明,在一定的条件下,为使各自的收益最大化,煤炭企业低价销售电煤给发电企业的概率为x＊=(d-b)/(a+d-b-c),发电企业维持原价不变的概率为y＊=(h-f)/(e+h-f-g)。

由该混合策略纳什均衡解可以看出:

(1)以发电企业来看,在煤炭价格较低时,如果提高电价,那么发电企业的收益增加为c,因此煤炭企业低价销售电煤给发电企业的概率x也增加了,据此得到煤炭企业的收益减少了。煤炭企业作为理性的博弈方,不会允许其收益的减少,因此会采取提高煤炭价格的措施来阻止收益的减少。此时,煤炭价格较高,如果提高电价,那么发电企业的收益增加为d,因此煤炭企业低价销售电煤给发电企业的概率x也增加了。由此说明,这种做法既增加了发电企业的收益,又在一定程度上阻止了煤炭企业对电煤价格的提高。

(2)以煤炭企业来看,在电价维持原价不变时,如果提高煤炭价格,那么煤炭企业的收益增加为g,因此发电企业维持原来电价不变的概率y也增加了,据此得到发电企业的收益减少了。发电企业作为理性的博弈方,不会坐视不管其收益的减少,因此会采取提高电价的措施来阻止收益的减少。此时,电价提高,如果提高煤炭价格,那么煤炭企业的收益增加为h,因此发电企业维持原来电价不变的概率y也增加了。由此说明,这种做法既增加了煤炭企业的收益,又在一定程度上阻止了发电企业对电价的提高。

4 结论

(1)煤电联营是否能够成功取决于煤炭企业与发电企业双方联营后所能增加的收益与联营的成本,更取决于双方对于联营的态度。一般来说,处于强势的一方会比相对弱势的一方联营的愿望更强,处于弱势的一方是相对比较被动的。实际上,发电企业在资产规模、技术水平、人员素质、政策支持等各方面都胜于煤炭企业。因此,煤电联营一般都是由发电企业主导的。这样,五大发电集团在各地争相与煤炭企业签订合作建设煤炭生产基地协议的事实也就不难解释了。

(2)煤电联营必然导致煤电价格的联动效应。在煤炭价格较高时,适当提高电价可以在一定程度上解决由于煤炭价格的上升而对发电企业的成本带来的冲击,并增加了发电企业的收益,同时也增加了煤炭企业的收益。这项举措证明了煤电价格联动的有效性,即既让煤炭企业受益,又让发电企业受益。

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Coal and power pool game analysis under the tendency of coal and electricity integration

Li Li1,Yang Li1,Han Jing2
(1.School of Economics and Management,Anhui University of Science and Technology,Huainan,Anhui province 232001,China;2.Department of Economics and Management,Huainan Vocational Technical College,Huainan,Anhui province 232001,China)

On the basis of joint operation of coal mine and electric power producer combined with coal and electricity prices,a game model is formed for a quantitative analysis of the fact if coal mine and electric power plant is jointly operated and the returns from coal-electricity price linkage.On the basis of that,it is proved that coal-electricity price linkage scheme can relieve the pressure on electric power production costs and can ease the contradiction between larger electric power demands and insufficient electric power supply on the domestic energy market.

coal associates,p rice linkage,game

TD-9

B

,国家自然科学基金项目(71071003);教育部人文社会科学研究青年基金项目(09YJC630004);安徽省社会科学规划项目(项目批准号AHSK05-06D55)。

李丽(1986-),女,安徽芜湖人,安徽理工大学在读硕士研究生,主要从事能源经济研究。

(责任编辑 张大鹏)